Реализация диодной модели
Simscape / Электрический / Специализированные Энергосистемы / Силовая электроника
Диод представляет собой полупроводниковый прибор, который управляется собственным напряжением Vak и током Iak. Когда диод смещен вперед (Vak > 0), он начинает проводить через него небольшое напряжение Vf вперед. Он отключается, когда поток тока в устройство становится равным 0. Когда диод смещен в обратном направлении (Vak < 0), он остается в выключенном состоянии.
Диодный блок моделируется резистором, индуктором и источником постоянного напряжения, включенным последовательно с выключателем. Работа переключателя управляется напряжением Vak и током Iak.
Диодный блок также содержит последовательную Rs-Cs сруббер-схему, которая может быть подключена параллельно диодному устройству (между узлами А и К).
Внутреннее сопротивление диода Ron, в Ом. По умолчанию: 0.001. Параметр Ron сопротивления не может быть установлен в значение 0 если параметр «Индуктивность Lon» имеет значение 0.
Внутренняя индуктивность диода Lon, в хенриях (H). По умолчанию: 0. Параметр индуктивности Lon не может быть установлен в значение 0 если для параметра Resistance Ron установлено значение 0.
Прямое напряжение диодного устройства в вольтах (В). По умолчанию: 0.8.
Задает начальный ток, протекающий в диодном устройстве. По умолчанию: 0. Обычно устанавливается значение 0 для запуска моделирования с заблокированным диодным устройством. Если для параметра Initial Current IC установлено значение больше 0, при расчете установившегося состояния начальное состояние диода считается закрытым.
Инициализация всех состояний силового электронного преобразователя является сложной задачей. Поэтому эта опция полезна только с простыми цепями.
Сопротивление snubber, в Ом. По умолчанию: 500. Задайте для параметра Rs сопротивления Snubber значение inf для исключения привязки из модели.
Поглощающая емкость в фарадах (F). По умолчанию: 250e-9. Задайте для параметра емкости Cs Snubber значение 0 для устранения привязки или для inf чтобы получить резистивный шуббер.
Если выбрано, добавляет выход Simulink ® к блоку, возвращающему ток и напряжение диода. Выбрано значение по умолчанию.
mВыход Simulink блока представляет собой вектор, содержащий два сигнала. Демультиплексировать эти сигналы можно с помощью блока выбора шины, предоставленного в библиотеке Simulink.
Сигнал | Определение | Единицы |
|---|---|---|
1 | Ток диода | A |
2 | Диодное напряжение | V |
Диодный блок реализует макромодель диодного устройства. Он не учитывает ни геометрию устройства, ни сложные физические процессы, лежащие в основе изменения состояния [1]. Ток утечки в состоянии блокировки и ток обратного восстановления (отрицательный) не учитываются. В большинстве цепей обратный ток не влияет на характеристики преобразователя или других устройств.
В зависимости от значения индуктивности Lon диод моделируется либо как источник тока (Lon > 0), либо как схема переменной топологии (Lon = 0). Диодный блок не может быть соединен последовательно с индуктором, источником тока или разомкнутой цепью, если только не используется его схема привязки.
Индуктивность Lon принудительно устанавливается в 0, если выбрана дискретизация цепи.
power_diode Пример иллюстрирует одноимпульсный выпрямитель, состоящий из диодного блока, нагрузки RL и блока источника переменного напряжения.
[1] Раджагопалан, V., Компьютерный анализ силовых электронных систем, Марсель Деккер, Inc., Нью-Йорк, 1987.
[2] Мохан, Н., Т. М. Унделанд и В. П. Роббинс, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1995.